Yang筆談

人都說罹癌，不是靠著不吃不喝來餓死癌細胞，那是對自己最不好的方式，而更應該吃的多元與營養來增強抵抗力，以對抗癌症。不過，今年(2016)四月有一篇發表於Biological Chemistry的期刊文獻提到，研究上已有找到癌細胞獲取營養物質的管道，而透過基因技術便可以阻斷這個管道，也許能達到真正意義上的餓死癌細胞，這一發現可能有助於開發新的抗癌療法。

胺基酸，相信大家都對這個名詞不陌生，是組成蛋白質的小分子。癌症生物學已經有實驗證實，一種名為Glutamine (麩醯胺酸)的胺基酸，在癌細胞吸收營養與獲取能量上扮演相當重要的角色，而這個管道便是阻斷癌細胞獲取Glutamine，則有可能抑制其生長與擴散。

正常細胞不會以Glutamine作為細胞生長的原料

正常細胞與癌細胞利用不同的代謝途徑獲取生長之能量

(Erickson JW, Cerione RA. Glutaminase: A Hot Spot For Regulation Of Cancer Cell Metabolism? Oncotarget. 2010;1(8):734-740.)

癌細胞跟正常細胞差別在於葡萄糖代謝途徑上差異，使得癌細胞生長速度遠高於正常細胞。

第一，正常細胞主要只有行有氧呼吸來代謝葡萄糖，但是癌細胞則傾更向於利用麩醯胺酸分解作用（glutaminolysis）來獲得生長所需的能量。

第二，人體內的麩醯胺酸（glutamine)，其含量相當豐富，所以癌細胞會透過提高麩醯胺酸分解作用來代謝細胞內麩醯胺酸，取得癌細胞生長的另一能量來源。其中關鍵的酵素蛋白是麩醯胺酸酶（glutaminase），這種蛋白質可以催化麩醯胺酸轉變成麩胺酸而後再轉化為可進入癌細胞粒線體中的α酮戊二酸（α-ketoglutarate）形式，進行TCA循環(也就是生物體內主要代謝脂質、醣類與蛋白質來產生能量的生化反應)。

透過阻斷癌細胞獲得麩醯胺酸（glutamine)，正常細胞並不會受到影響。而此一抗癌療法的開發，將可能對於未來較低副作用的化療手段相當重要，尤其是目前化療的副作用仍然很是難受與煎熬…

好處是不太會產生抗藥性

這種新型方法阻斷了癌細胞外麩醯胺酸（glutamine)的運輸機制，而與癌細胞內本身的作用無關，因此對於癌細胞來說，可以用很多方式逃避人體免疫系統或是藥物的作用，但卻難以逃避營養接受被阻斷，使得此一抗癌機制並不太可能會促使癌細胞抗藥性的產生。

阻斷的過程沒有這麼簡單

當然，在研發技術上就不會像上面說的那麼簡單了。一開始，研究人員先想到的是在癌細胞的基因上動點手腳，使其不能進行Glutamine的運輸，但是癌細胞在發現此一管道不能使用後，就會傳遞一種特殊的訊號來打開另一條獲取麩醯胺酸（glutamine)的管道。接下來研究人員利用「RNA干擾技術」來關閉癌細胞發布此一特殊訊號，使得另一條獲取麩醯胺酸（glutamine)的管道也無法作用，而後便發現癌細胞的生長足足降低了九成之多。
>>>RNA干擾技術主要是為了干擾生物體蛋白質的表現，蛋白質除了是生物體生長的必須以外，亦參與了基因解碼為有活性的蛋白質過程的進行。因此干擾特蛋白質作用可以達到抑制特定基因表現的結果。

現在的技術，已經可以藉由操作癌細胞的基因組，來解決此一課題較難處理的問題，且癌細胞的麩醯胺酸（glutamine)運輸管道已經被鑑別出來，下一步就是等待新型藥物去針對這個管道作用，以能達到抑制癌細胞生長的目的。

Reference

Bröer, A., Rahimi, F., and Bröer, S. (2016) Deletion of Amino Acid Transporter ASCT2 (SLC1A5) Reveals an Essential Role for Transporters SNAT1 (SLC38A1) and SNAT2 (SLC38A2) to Sustain Glutaminolysis in Cancer Cells. Journal of Biological Chemistry